II – Método do Enlace de Valência
Teoria das Orbitais Moleculares (TOM)II Método do Enlace de Valência
A formação de uma ligação entre dois átomos é descrita como a
coalescência (enlace) de 2 orbitais atómicas de valência semi-coalescência (enlace) de 2 orbitais atómicas de valência semi
preenchidas, 1 de cada átomo, ou de 1 orbital atómica totalmente
preeenchida de um átomo e outra vazia do outro átomo (ligação dativa).
Como se usa o método?
Apenas se consideram as orbitais atómicas de valência;• Apenas se consideram as orbitais atómicas de valência;
• Só se fazem combinações de orbitais atómicas duas a duas,
uma de cada átomo;;
• Os e-s de camadas interiores conservam carácter atómico;
• Só há orbitais ligantes e não-ligantes (atómicas)
Contornos de isoprobabilidade dos electrões mais externos na
molécula de F2 pelo método do Enlace de Valência
F 1 2 2 2 2 5
F2F Fnão ligantesnão ligantesz
F: 1s2 2s2 2p5
x
σnão ligantes não ligantes
y
Em vez dos electrões anti‐ligantes
Ei(F2)<Ei(F)C.L.O.A.
previstos pela C.L.O.A. há electrões não ligantes, o que levaria a: Ei(F2)=Ei(F)
Molécula de O2
O: 1s2 2s2 2p4
Pelo método da C.L.O.A. há 2 electrões
p
desemparelhados, antiligantes.
Pelo método do E. V. não há electrões desemparelhados.
O OO2
σ
πp
x
O2O O
Molécula de C2
C: 1s2 2s2 2p2
Pelo método da C.L.O.A. há 4 electrões ligantes π
Pelo método do E. V. á
zhá 2 electrões ligantes σ e dois π.
xσ
π
y
O bit i Ató i Híb id
Moléculas Poliatómicas
Orbitais Atómicas Híbridas
(Forma elegante de introduzir no método do E. V. a mistura de orbitais s e p)
1. Antes de se estabelecer a ligação, em cada um dos átomos há uma 1. Antes de se estabelecer a ligação, em cada um dos átomos há uma combinação de orbitais (por ex. s e p) orbitais atómicas híbridas
2. As orbitais atómicas híbridas combinam-se com as de valência dos outros átomos para formar orbitais moleculares.outros átomos para formar orbitais moleculares.
+ -
Ex: hibridação sp
sp sps
p ++ -
+
+ - +
- 2 Orbitais Híbridas sp equivalentes,
formando um ângulo
+
formando um ângulo de 180º
Ex: hibridação sp2
py
(Pl ) sp2(Plano xy)
+
+
s++ -
(Plano xy) sp2
sp2
(Plano xy)
+-
px
++ -
-sp2
3 Orbitais Híbridas sp2equivalentes, formando
ângulos de 120ºângulos de 120º
Ex: hibridação sp3
pzsp3
+
s++ -
- sp3
px
++ -
-pysp3
sp3
4 Orbitais Híbridas sp3equivalentes, formando
ângulos de 109º 28’ângulos de 109 28
Energias das Orbitais Híbridas
E (S )
2p
E
E2p
(Sem hibridação) sp3 spsp2
2p
E
Esp3
ΔE/2ΔE/3ΔE/4
Esp
Esp2
ΔE
Esp3 = 1/4 E2s + 3/4 E2p
2sE2s
Esp2 = 1/3 E2s + 2/3 E2p
Esp = 1/2 E2s + 1/2 E2psp 2s 2p
HIDROCARBONETOS: CxHy
Carbono em hibridação sp3: 1s2 2sp31 2sp3
1 2sp31 2sp3
1
C: 1s2 2s2 2p2
Alcanos: CnH(2n+2)
Carbono em hibridação sp3: 1s 2sp3 2sp3 2sp3 2sp3
Capacidade para formar 4 ligações σ
C b hib id ã 1 2 2 1 2 1 2 1 2 1Carbono em hibridação sp2: 1s2 2sp21 2sp2
1 2sp21 2pz
1
Alcenos: CnH2nCapacidade para formar 3 li õ 1 li ãn 2n 3 ligações σ e 1 ligação π
Carbono em hibridação sp: 1s2 2sp1 2sp1 2py1 2pz
1
Alcinos: C H(2 2)Capacidade para formar 2Alcinos: CnH(2n-2) ligações σ e 2 ligações π
HIDROCARBONETOSAlcanos: CnH(2n+2) Alcenos: CnH2n Alcinos: CnH(2n-2)Metano: CH4
Etano: C2H6 Eteno: C2H4 Etino: C2H2
Propano: C3H8 Propeno: C3H6 Propino: C3H4
Butano: C4H10 1-Buteno: C4H8 1-Butino: C4H6
H O
Oxigénio em hibridação sp3: 1s2 2sp32 2sp3
2 2sp31 2sp3
1
Metanol: CH3OH
H2Opares isolados
pares isolados
104º 30’
Dimetiléter:CH3OCH3
pares isolados
Oxigénio em hibridação sp2: 1s2 2sp22 2sp2
2 2sp21 2pz
1
Formaldeídoou metanal:H2CO
pares isolados
Acetona Acetona ou dimetilcetona: CH3COCH3
Ácido acético:CH3COOH
pares isoladospares isolados
pares isolados
Azoto em hibridação sp3: 1s2 2sp32 2sp3
1 2sp31 2sp3
1
NH3
par isolado
3
Metilamina: CH3NH2par isolado
Azoto em hibridação sp2: 1s2 2sp22 2sp2
1 2sp21 2pz
1
par isoladoM i i CH NH par isoladoMetanimina:CH2NH
Ligação Química
Sumário 7Ligação Química
• Teoria das Orbitais Moleculares (TOM)
• II. Método do Enlace de Valência (EV)( )
• Moléculas diatómicas
- Análise Comparativa dos métodos da CLOA e EV
• Moléculas Poliatómicas
- Hibridações sp, sp2 e sp3
- Contornos de isoprobabilidade das Orbitais Híbridas
- Balanço energético das Hibridações. Vantagens da hibridação
• Moléculas Formadas por um Elemento do 2º Período e H
- Carbono: CH4 e Alcanos. Alcenos e Alcinos
O i é i H O Ál i- Oxigénio: H2O e Álcoois
- Azoto: NH3 e Aminas